Выполнение измерений

В настоящей работе определяется постоянная времени -цепи по зависимости напряжения на элементах от времени, которая определяется по осциллограмме разряда конденсатора. Т.к. при замыкании разряд конденсатора идет через переменное сопротивление , то постоянная времени определяется произведением величины переменного сопротивления на емкость конденсатора . Постоянная времени заряда отличается от постоянной времени разряда, т.к. зарядный ток протекает не только через резистор, но и через резистор .

Как видно из рис. 4.8, разряд конденсатора соответствует положительным перепадам напряжений на резисторе и конденсаторе.

Определение постоянной времени удобно выполнять, снимая зависимость напряжения на резисторе от времени. Для этого, подключив тумблером переменный резистор к общей шине, подать напряжение с него (точка «4») на вход «» осциллографа и засинхронизировать осциллограф положительным перепадом напряжения. При этом на экране осциллографа должна наблюдаться осциллограмма, приведенная на рис. 4.14.

Для определения воспользуемся формулой (4.9), из которой следует:

, (4.26)

где – значение напряжения в начальный момент времени, которое определяется при малых , как показано на рис. 4.14. Определяя по осциллограмме в разные моменты времени и построив график зависимости , по тангенсу его наклона определяют значение постоянной времени:

(4.27).

Для измерения сопротивления сменную плату выдвигают из разъема стенда, при этом ключи и оказываются разомкнутыми. Величина переменного сопротивления измеряется омметром, включенным между точками «4» и «3» сменной платы. Значение емкости указано на сменной плате.

3. Выполнение упражнений и обработка результатов измерений

Перед началом измерений следует ознакомиться с работой генератора сигналов и электронного осциллографа.

Задание 1. Изучение дифференцирующей цепи и измерение зависимости постоянной времени от сопротивления.

1. Соберите цепь согласно схеме, приведенной на рис. 4.9.

2. Установите тумблер Т в положение П₁.

3. Зарисуйте наблюдаемую осциллограмму напряжения , снимаемую с сопротивления (подключение к точкам «3» и «4»).

4. По осциллограмме определите значение и 7–10 значений , соответствующих моментам времени (точки следует брать в наиболее искривленных участках осциллограммы). Заполните таблицу 4.2.

Таблица 4.2

№ п/п	, В	, мс	, В

5. Постройте график зависимости от времени.

6. По полученному графику с использованием формулы (4.27) рассчитайте величину .

7. Отключите питание от платы и, подключив между клеммами «3» и «4» омметр, измерьте сопротивление .

8. Полученные значения и занесите в таблицу 4.3.

Таблица 4.3

№ п/п	, Ом	, мс

9. Изменяя значения в сторону уменьшения и увеличения , проведите измерения по п.п. 3–9 для 7–10 различных сопротивлений.

10. По данным таблицы 4.3 постройте график зависимости . Проверить справедливость формулы (4.8).

Задание 2. Изучение интегрирующей цепи и измерение зависимости постоянной времени от сопротивления.

1. Соберите цепь согласно схеме, приведенной на рис. 4.10.

2. Установите тумблер Т в положение П₂.

3. Для новой цепи выполните пункты 3–10, описанные в задании 1, с учетом того, что теперь на экране осциллографа будут осциллограммы напряжений , снимаемых с конденсатора (подключение к точкам «4» и «5»).